Theo công trình dẫn đầu bởi nhà nghiên cứu Shuo Huang từ Đại học Thanh Hoa (Trung Quốc) vừa được công bố trên tạp chí khoa học The Astrophysical Journal, khu vực hệ Mặt Trời bên trong - tức phía trong quỹ đạo của Sao Mộc - từng có tới 5 hành tinh đá.

Bốn cái trong số đó - bao gồm Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa và một hành tinh đã mất - từng có sự cộng hưởng quỹ đạo nhịp nhàng như những gì chúng ta thấy ở các hệ sao khác như TRAPPIST-1.

Theo Live Science, các nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng khi một hệ hành tinh hình thành, chúng thường gồm một số cụm hành tinh "khiêu vũ" cùng nhau quanh ngôi sao mẹ.

Điều đó gọi là sự cộng hưởng quỹ đạo. Ví dụ với hệ TRAPPIST gồm 7 hành tinh, hai hành tinh trong cùng cộng hưởng quỹ đạo theo tỉ lệ 8:5: TRAPPIST-1b quay hết 8 vòng quanh sao mẹ đúng bằng thời gian TRAPPIST-1c cạnh nó quay 5 vòng.

TRAPPIST-1c lại tiếp tục hòa nhịp với TRAPPIST-1d với tỉ lệ 5:3; các cặp cạnh nhau tiếp theo lần lượt có tỉ lệ 3:2, 3:2, 4:3 và 3:2.

Sự cộng hưởng bắt nguồn từ cách chúng ra đời từ đĩa tiền hành tinh của ngôi sao. Những hành tinh như vậy cày xới lớp khí, trao đổi chuyển động quay với nó, di chuyển về phía ngôi sao.

Nhiều hành tinh trong số này có thể đến đủ gần nhau để chu kỳ quỹ đạo của chúng cộng hưởng.

Ngày nay, các hành tinh trong hệ Mặt Trời hầu như không còn cộng hưởng, mặc dù Sao Kim và Sao Hỏa gần như vậy, với tỉ lệ chu kỳ là 3,05:1.

Một nghiên cứu công bố năm 2005 cũng cho thấy ở khu vực hệ Mặt Trời bên ngoài Sao Mộc và Sao Thổ đã cộng hưởng quỹ đạo từ khi chào đời đến khoảng 4,4 tỉ năm trước, là lúc đĩa tiền hành tinh bắt đầu bốc hơi và làm xáo trộn Sao Thổ, Sao Thiên Vương lẫn Sao Hải Vương.

Còn với các hành tinh ở khu vực hệ Mặt Trời bên trong, sự xáo trộn liên quan đến cái chết của một hành tinh mang tên Theia, to cỡ Sao Hỏa.

Các mô phỏng khả thi nhất mà các nhà khoa học tham gia nghiên cứu mới tạo ra cho thấy lúc ban đầu, Sao Kim, Trái Đất, Theia và Sao Hỏa hình thành chuỗi cộng hưởng 2:3:4:6.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã thực hiện 13.200 mô phỏng chuyển động tiềm tàng của các hành tinh trong khoảng thời gian 100 triệu năm.

Tuy nhiên, đến mốc 10 triệu năm, các nhà nghiên cứu đã cho Sao Thổ di chuyển ra xa để mô phỏng thời khắc hệ hành tinh quanh Mặt Trời rơi vào thời kỳ bất ổn định.

Các mô phỏng mới này xác nhận sự tồn tại của Theia, cũng như cách mà nó biến mất: Va chạm rồi sáp nhập với Trái Đất, khiến hệ Mặt Trời bên trong xáo trộn vĩnh viễn.

Ngày nay, sâu trong lòng Trái Đất có các cấu trúc to như lục địa và mang tính chất khác biệt mà người ta cho là tàn tích của Theia.